NeoFronteras

Sobre la transición a tierra firme

Área: Paleontología — sábado, 11 de marzo de 2017

La abundancia de comida en tierra firme provocó un aumento de la visión, lo que determinó la transición a tierra firme de los vertebrados.

Foto

Hace 385 millones de años unos peces empezaron a conquistar tierra firme, un entorno ya poblado por otros seres, pero en el que todavía no había vertebrados.

La pregunta que nos podemos plantear es qué les hizo salir del agua, ¿fue la presión que había en el medio acuático o la tentación de un mundo por conquistar?

Sería lo segundo según un nuevo estudio de investigadores de las universidades de Northwestern, Claremont McKenna, Scripps y Pitzer. En concreto, la posibilidad de presas en tierra firme haría que esos peces se adentraran cada vez más fuera del agua.

Estos seres del Devónico que nadaban en el agua fueron desarrollando ojos como los de los cocodrilos que podía mirar fuera del agua y ver de este modo las posibles presas con las que alimentarse. Así que primero tuvieron que desarrollar este tipo de visión y luego los miembros con los que moverse por la orilla y en tierra firme.

La hipótesis de los investigadores es que antes de que se diera esa transición los vertebrados de la época que vivían en las orillas ya consumían una rica variedad de ciempiés, arañas y otros artrópodos de tierra firme, pues los invertebrados ya habían conquistado la tierra firme 50 millones de años antes.

Según estos investigadores, el registro fósil es claro al respecto. En él aparece que se desarrollaron primero los ojos, que triplicaron su tamaño antes de que se diera la transición a tierra firme. Este aumento de tamaño coincide también con un desplazamiento de los ojos, que estaban a los lados de la cabeza en un principio, para colocarse sobre la misma y así poder mirar fuera del agua.

El estudio está basado en 59 fósiles de especímenes de vertebrados de transición entre al gua y tierra firme. Además, las simulaciones computacionales empleadas sobre el ambiente visual, en el que se cuenta entre otras cosas con la turbiedad del agua o la iluminación de día y de noche, muestra los tremendos beneficios de un aumento del tamaño del ojo cuando estos se usan para ver fuera del agua.

Esta expansión del campo visual en el aire provocó al final el desarrollo de cerebros mayores en los primeros vertebrados terrestres y la habilidad de planear las acciones y no simplemente tener actos reflejos como tienen los peces.

Los investigadores midieron el tamaño de las órbitas oculares de cada fósil y la longitud de la cabeza, lo que permitió deducir el tamaño de los ojos y del cuerpo del animal. Antes de la transición a tierra firme, el tamaño promedio de la órbita ocular era de 13 mm y durante la transición de 36 mm. Este triplicado del diámetro del ojo se produjo en sólo 12 millones de años, aunque está dentro de lo que es la escala de la evolución.

Este aumento y desplazamiento de los ojos es significativo, pues los ojos sobre el agua pueden ver 70 veces más lejos que bajo el agua. Además, al triplicarse en tamaño, el espacio a poder explorar visualmente se multiplicó por mil. Todo esto sucedió millones de años antes de que se produjera la transición a tierra firme.

En evolución siempre hay una contrapartida y no se hace aumentar el tamaño de un órgano, con su coste metabólico inclusido, si no hay una buena razón para ello. Así que si los ojos se hicieron mayores es que hubo razones para ello. En el agua unos ojos más grandes son inútiles porque la limitación viene dada por la transparencia del agua, que no se prolonga mucho en la distancia. Sin embargo, unos ojos más grandes sí son mucho más útiles en el aire. Así que se fueron seleccionado por evolución ojos cada vez más grandes que podían ver cada vez mejor fuera del agua, lo que amplió considerablemente el campo de visión.

También se dio lo contrario. Un grupo animal que llegó a tierra firme y volvió al agua para llevar otra vez una vida acuática el 100% redujo de nuevo el tamaño de sus ojos hasta el tamaño que suele tener el de los peces.

Este campo visual masivamente incrementado para su uso en el aire permitió a estos vertebrados con miembros desarrollar por evolución capacidades cognitivas más complejas. Estos animales ya no tenían las simples reacciones reflejas que eran suficientes en un agua limitado visualmente, sino que desarrollaron capacidades cerebrales como la capacidad de ponderar distintas opciones de futuro para así elegir la más adecuada desde el punto de vista estratégico.

Así que las capacidades cerebrales humanas se habría ya medio desarrollado en ese tiempo, hace un poco menos de 385 millones de años.

En resumen, fue la abundancia de comida en tierra firme lo que determinó este aumento de la visión y de la capacidad cerebral y, por tanto, provoco la transición a tierra firme y no fueron los miembros lo que la determinaron.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=5393

Fuentes y referencias:
Artículo original
Ilustración: Malcolm MacIver, Northwestern University.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
Compartir »

5 Comentarios

  1. Dr. Thriller:

    Esto me recuerda al popular Archeopteryx. Durante mucho tiempo se pensó que las protoaves aprendieron a volar ejerciendo de ardillas voladoras espontáneas, que si me tiro de la rama y aplaneo un poco y tal… Es curioso como una historia que biomecánicamente no tiene ni pies ni cabeza, como un programa electoral estándar occidental contemporáneo, se abre paso uno no sabe si en la Feria del Calzador o ya está directamente pensado para indigestión de la plebe. Como todas las cosas que no son incompatibles, pues son compatibles.
    Al menos algunas aves despegaron de otra manera. Literalmente, despegaron. Tal cual avestruces podían correr a velocidades muy elevadas, lo suficiente para partirse la crisma ante una descoordinación locomotora, así que desarrollar elevones, alerones, spoilers y seudocapas era de gran ayuda al punto que un tropezón no te hacía ir al suelo, antes al contrario, a base de saltos cada vez más largos, llega un momento que el hardware tiene una relación peso potencia lo suficiente para levantar el vuelo, tal cual un avión.
    Cuando leí lo de las ardillas arqueoptéricas por primera vez, pensé que por ahí vamos al paracaídas, no a la avioneta. Y que se sepa, aparte medusas que en biodiseño es lo que más se aproxima (hidrostato más bien), paracaídas vivientes ciertas semillas y poco más.
    Ay, ay, que ni imaginación tenemos…

  2. Tomás:

    Tu tienes más que suficiente. Podríamos decir que extraordinaria, por eso cubres tu posible error diciendo al final del párrafo “… pues son compatibles”. Naturalmente. Los Archeopteris eran muy listos y pudieron empezar como las ardillas voladoras y, pensando un poquito, deducir que si movían algo sus alas -porque mucha fuerza en los pectorales no tendrían- el final de su trayectoria podía terminar en una rama un poco más alta que la originalmente elegida, donde estaba el bichejo que lo estaba esperando para comérselo. Y así, luego, sospechando a Darwin, evolucionaron, o bien otros lo hicieron.

    Ahora bien, la excusa para llegar a un ojo mayor sirve lo mismo porque permite ver en un medio más adecuado como es el aire, como para ser conseguido en un medio menos transparente, puesto que para ver mejor en él es preciso un órgano mejor. Pero si las pruebas demuestran que ha sucedido como dice el artículo…, habrá que aceptarlo, porque también podría ser que la deficiencia en un órgano multiplique la eficacia de otro. Así que hay que remitirse a pruebas, y esa de que el mamífero que vuelve a las aguas con la consiguiente reducción ocular, parece muy convincente, como se ve en los delfines que no tienen grandes ojos, pero sí ecolocalización que, además, utilizan para comunicarse. Pero y ¿el pulpo de tan grandes ojos que tiene la peculiaridad de ser predador, pero que no creo que pueda enfocar tan perfectamente como nuestros felinos o águilas?

  3. David:

    Que llevo a los invertebrados a conquistar tierra firme primero, antes que los invertebrados? Fueron las plantas? Son mas avanzados que los animales vertebrados, al conquistar tierra firme primero? Y si no es asi , por que?

    Que llevo después a algunos animales terrestres, a volver de nuevo a la vida acuática, como los peces; en el caso de delfines y ballenas? Sufrieron estas especies, un desengaño, no cumpliéndose sus expectativas, una vez conquistada la tierra firme, y decidieron retornar al mar?.

    Que otras preguntas y enigmas de este tipo, quedan todavía por resolver, si los hubiera todavía?

  4. Tomás:

    Preguntas ¿qué llevó a los invertebrados…? Está claro: los invertebrados son mucho más antiguos que los vertebrados.
    No es que las plantas sean más o menos avanzadas, es que son otro reino, pero, al principio, la única diferencia es que unos eucariotas fueron capaces de realizar la fotosíntesis y otros no. Y estos “no” comenzaron a alimentarse de los “si”. Las algas verdes fueron antes unicelulares, luego formaron agregados y por fin consiguieron estados más o menos pluricelulares. Fueron -parece ser- las poblaciones de agua dulce las que colonizaron en primer lugar la tierra, ya que el agua marina es posterior al agua dulce, puesto que se formó por la disolución de las sales de los continentes arrastradas por las aguas de lluvia que formaron los ríos. Creo que esto contesta, dentro de lo que cabe, es decir, modestamente, el “por qué” de tu primer párrafo.

    Desengaño seguro, como dices. Tenían patitas diminutas y les lloraban los ojos, así que se volvieron al mar donde acabaron sin patas -aún les quedan algunos huesecillos que demuestran que has acertado, que fue un desengaño-. En otros, este fue menos intenso y se quedaron en las orillas: focas, leones marinos, etc.; por no mentar a los pingÜinos -¡mecachis!, ya los he nombrado sin querer!-.

    ¿Qué otras…?: por supuesto que quedan enigmas por resolver; incluso los que creemos resueltos, pueden estar equivocados o, simplemente, resolverse mejor.

    Saludos y ánimos gramaticales.

  5. Tomás:

    A los ánimos me apunto, que faltan algunas comas y sobran otras. Es que le pego al dedo de “enviar” sin haber leído lo escrito.
    Mil perdones.

RSS feed for comments on this post.

Lo sentimos, esta noticia está ya cerrada a comentarios.